θ1 =δ
B前
+δ
B后
θ2—— C点上相邻两弦切角之和,即
θ1 =δ
C前
+δ
C后
其中,δ前、δ后可由《公路曲线册设用表》 查或算出。
正向延伸时的方向距
φCb=s22sinθ1 /sin(θ1+θ2)(1-2)
βφβα等弦进测方向方向距公式:
t=s22sin(δ前+δ后)/cosδ后(1-3)
式中s2-前测弦(BC)的弦长(m);
δ前-前测弦的弦切角(即切线偏
图1 曲线坐标法角);
δ后-已测弦的弦切角。
坐标法如上图所式,以曲线起点ZH为原点,以始端切线为x轴,支距为y,缓和曲各点的理论坐标,可用支距法计算,即
x=l-l5/40R2ls2
y=l3/6Rls (1-4)
式中 l-缓和曲线上任一点至起点的长度; ls-缓和曲线全长; R-圆曲线半径。
圆曲线部分各点的理论坐标,可用下式计算: α-与弧长相对应的圆心角; ρ°-弧度,值为57°29578;
φ-φ=α+β(缓和曲线角,β=90ls/πr);
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m-自缓和曲线起点或终点至垂直终点的距离; P-圆曲线自切线向内移动的距离,P=ls2/24R。 当ls 及R均为标准值时,则β及P均为可由曲线测设用表中查得。 (2) 线偏距法 a) 测设方法
δ后前进方向δ后δ后前进方向图2 向前冲线偏距
向前冲弦偏距,如上图所视,A、B为曲线上用仪器测设的两临时中线点,欲向前定设C点。延伸AB弦的方向并取BC’=d2(弦延线长度)定下C’;在C’点以偏距长度t划弧与B点量出的弦长s2相交C点,即为所测中线点;再依次定设其余各点。
向后偏距冲弦,如图,于前述偏距法所不同的是,事先算出BC弦向后延伸在A点的偏距t,并定出A’点,由A’与B点冲出BC弦的方向并量取s2定出C点。
a) 计算方法
曲线上的通用计算式:向前冲弦偏距时,参见图2(b)弦偏距安下式计算:
t=s22sin(δ前+δ后)/cosδ
后
(1-5)
式中 s2 -前测弦(BC)的弦长(m);
δ
前
- 前测弦的弦切角(即切线偏角);
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δ
后
- 已测弦的弦切角。
前进方向
向后偏距冲弦时,弦偏距按下式计算(如上图):
图3 向后偏距冲弦前
t=s12sin(δ前+δ后)/cosδ
(1-6)
式中 s1 -前测弦(BC)的弦长(m);
δδ
前
- 前测弦的弦切角(即切线偏角); - 已测弦的弦切角。
后
弦延长线按以下两种情况计算向前冲弦偏距时
d2=s22cosδ后/cosδ先后偏距冲弦时
d1=s12 co sδ
后
前
/cosδ
前
圆曲线等弦进测时d=s;缓和曲线等弦进测时,可近似地取d=s。
式(1-5)、(1-6)适用于缓和曲线和圆曲线无论等弦或不等弦的情况。
缓和曲线等弦进测时弦偏近似计算式
t=n2s/N/R (1-7)
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式中 N缓和曲线等分的段数;
n已测定的最后一点的点号。从ZH点为0起,此后依
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次为1、2、3、??N,N即为HY点;
s缓和曲线每一等分的长度(m); R圆曲线半径(m)。 弦线偏距公式:
θ=arctg[(yE-yB)/(xE-xB)] (1-8) 弦线支距公式:
x’=(xE-x)2cosθ+(yE-y)sinθ
y’=(yE-y)2cosθ+(xE-x)sinθ (1-9) 圆曲线弦偏近似计算式 前后不等弦时:
t=s2(s1+s2)/2/R
式中s1、s2分别为已知弦和所测弦的弦长。 前后等弦时:t=s2/R (3) 长弦支距法
长弦支距法也称为切线支距法,洞内测设采用此法灵活方便,它可在直线、缓和曲线、圆曲线之间跨越,如图4所示。
XX'正测E(mByx,EE)xB,B(θZHy)M(xE-xBx,y)yE-yBX'y'HYXY'图4 长弦支距法 计算公式:设长弦方向BE为X’轴,跨在曲线任意位置上,起点
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的支距方向为Y’轴;该段曲线上任意欲测点M的长弦支距坐标按下式计算:
xE=(x-xB)2cosθ+(y-yB)sinθ yE=(y-yB)2cosθ+(x-xB)sinθ
式中(xB,yB)、(xE,yE)、(x,y)分别为B\\E\\M三点的切线支距坐标。其中,θ角安1-8式可计算。上式中算出的正负值,应与图4所示的正负方向一致;在一长弦范围内,公式中θ角及其三角函数值,起终点坐标只需一次计算,反测时,长弦支距坐标按式(1-9)计算。
测设方法:起点B已定设,BE长度视需要选择,E点未定或已定;置镜B,以BE定向并量出x’长度定出m点;在m点放出支距y’即定出M点。
(二)施工水准测量
施工水准测量主要用来掌握开挖和衬砌的高程。隧道长度小于5
km时,施工水准测量还要保证隧道工程贯通精度。大于5km的隧道需要按测量设计进行洞内水准控制测量;施工水准测量则在控制水准测量的基础上施测。
1、 水准点密度、测量精度和观测方法
为便于施工方便,洞内水准点间距一般在200米至500米之间。
水准点用道钉或螺栓埋设在大小避车洞底部或边墙下部。当衬砌工作面较多时,需事先将水准点加密,大约每100米一点,使其在任何部位置镜时能直接后视水准点传递高程。
施工水准测量的精度为五等水准,与线路定测水准精度相同。即
每公里水准高程中数中误差不大于±7.5mm。建立施工水准点的观测方
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